記者4日從農業農村部環境保護科研監測所獲悉，該所鄉村環境建設創新團隊開發了鋁載生物質功能材料，實現高效催化葡萄糖異構產果糖。相關研究成果日前發表在國際期刊《應用催化B：環境與能源》上。
果糖作為甜度最高的天然單糖，是生物質高值化轉化制備平臺化學品、燃料和功能材料的重要中間體之一，被廣泛應用于食品、飲料、日化和制藥等領域。目前，工業上主要通過生物酶異構葡萄糖制備果糖，而利用化學催化法異構葡萄糖制備果糖仍處于研發階段。
論文通訊作者、農業農村部環境保護科研監測所研究員郭海心告訴科技日報記者，科研人員利用機械化學法制備了鋁載生物質功能新材料，并用于化學催化法異構葡萄糖制備果糖。該新材料的制備無須煅燒處理，大幅度降低了制備成本。同時，該新材料在葡萄糖異構過程中表現出優異的活性和良好的穩定性，果糖產率高達58.8%，是目前文獻報道中的果糖最高產率。
“具體來說，本研究采用了一種特殊的機械化學方法，利用過氧化氫和乙酸鋁對堿木質素進行處理，成功合成了無須后續煅燒處理的鋁負載功能木質素生物聚合物催化劑（Alx-Lbp）。這種新型催化劑具有更強的親水性和更低的表面能（催化劑表面分子與其內部分子之間的能量差異，是影響催化性能的重要參數），在140攝氏度的乙醇環境中反應30分鐘，能將葡萄糖高效地轉化為果糖。值得一提的是，該催化劑還具有良好的可回收性，即使重復使用八次后，它仍然能保持最初的催化活性。”郭海心說，該研究為破解工業上“非用酶異構葡萄糖產果糖不可”的現狀提供了新思路。
